1、化学反应与电能一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意。1如图所示进行实验，下列说法不正确的是(B)A装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生B甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能C装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转D装置乙中负极的电极反应式：Zn2e=Zn2解析：装置甲发生反应Zn2H=H2Zn2，锌片上有气泡产生，装置乙属于原电池装置，铜为正极，发生反应2H2e=H2，铜片上有气泡产生，A正确；装置甲中没有发生电能的转化，B错误；装置乙是一个原电池装置，锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到指针偏转，C正确；
2、装置乙中，Zn为负极，电极反应式为Zn2e=Zn2，D正确。2如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是(B)Zn为正极，Cu为负极；H向负极移动；电子是由Zn经外电路流向Cu；Cu极上有H2产生；若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol；正极的电极反应式为Zn2e=Zn2。A BC D解析：在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，电子由Zn流出经导线流向Cu；负极反应为Zn2e=Zn2，正极反应为2H2e=H2，故每转移1 mol电子时，产生0.5 mol H2；在溶液中H向正极移动，SO向负极移动。故错误，正确
3、，选B项。3.如图所示的装置中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒。下列关于此装置的叙述中，不正确的是(D)AN上有气体放出BM为负极，N为正极C化学能转变为电能的装置D导线中有电流通过，电流方向由M到N解析：根据题意可知，M为负极，N为正极，且N极上有H2放出，导线中电流应从N到M。4两电极用导线连接插入电解质溶液中(不考虑溶液中溶解的氧气的影响)，你认为不能构成原电池的是(C)选项ABCD电极材料ZnFeCuAl电极材料CuZnAgC电解质溶液CuCl2溶液H2SO4溶液CuSO4NaOH溶液解析：选项能否理由A能Zn为负极，Cu为正极，自发的氧化还原反应：ZnCu2=CuZn2B
4、能Zn为负极，Fe为正极，自发的氧化还原反应：Zn2H=Zn2H2C不能无自发进行的氧化还原反应D能Al为负极，C为正极，自发的氧化还原反应：2Al2OH2H2O=2AlO3H25.如图所示的电池，下列有关说法正确的是(D)A该电池负极反应为2Fe22e=2Fe3B当有6.021023个电子转移时，Fe电极减少56 gC石墨电极上发生氧化反应D盐桥中K移向FeCl3溶液解析：该原电池中，铁作负极，石墨作正极。负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应为Fe2e=Fe2，A项错误；当有6.021023个电子转移时，Fe电极减少的质量为56 gmol128 g，B项错误；石墨作正极，正极上Fe3得电子发
5、生还原反应，C项错误；盐桥中K移向正极，即移向FeCl3溶液，D项正确。6有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，A极为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电流由D导线C；A、C用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡；B、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应。据此判断四种金属的活动性顺序为(B)AABCD BACDBCCABD DBDCA解析：金属与稀H2SO4组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H在其表面得到电子生成H2，外电路中电子流动方向由负极正极，电流方向
6、则由正极负极。在题述原电池中，AB稀H2SO4原电池，A为负极；CD稀H2SO4原电池，C为负极；AC稀H2SO4原电池，A为负极；BD稀H2SO4原电池，D为负极。综上可知，金属活动性为：ACDB。7如图所示的装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，并测得电解质溶液的质量减小，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是(C)选项MNPAZnCu稀硫酸BCuFe稀盐酸CAgZn硝酸银溶液DZnFe硫酸亚铁溶液解析：观察到电流计指针偏转，说明该装置是原电池；M棒变粗，N棒变细，说明M电极作正极，N电极作负极，N极材料比M极材料活泼；溶液中的金属阳离子在正极放电析出金属，并测得电
7、解质溶液的质量减小，说明析出的金属质量大于溶解的金属质量，结合选项分析判断。M极材料(Zn)比N极材料(Cu)活泼，A错误；M极上质量不增加，溶液中的氢离子放电，B错误；N极材料比M极材料活泼，且M极上有银析出，由得失电子守恒可知每溶解1 mol Zn析出2 mol Ag，所以电解质溶液的质量减小，符合题意，C正确；M极材料(Zn)比N极材料(Fe)活泼，D错误。8如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)(D)
8、A杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低B杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高C当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低D当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高解析：根据题意，若杠杆为绝缘体，滴入CuSO4溶液后，Cu在铁球表面析出，铁球质量增大，B端下沉；若杠杆为导体，滴入CuSO4溶液后，形成原电池，Cu在铜球表面析出，A端下沉。二、不定项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9下列有关原电池的说法中，正确的是(BC)A铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，镁片较活
9、泼，作负极B铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极C镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者不易被腐蚀D将反应2Fe3Fe=3Fe2设计为原电池，则可用锌片作负极，铁片作正极，FeCl3溶液作电解质解析：原电池工作时必须依赖于一个氧化还原反应。A项是依赖于铝与NaOH溶液的反应，铝是负极，A项错误；B项是依赖于铜与浓硝酸的反应，铜是负极，B项正确；由于活泼性ZnFeSn，故破损后镀锡铁易腐蚀，C项正确；根据电池反应，铁失电子，设计电池时应用铁作负极，石墨作正极，D项错误。10将等质量的两份锌粒a、b分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加少量CuSO4溶液，下列各图中产生H2的体积V(L)与时间t(
10、min)的关系，正确的是(A)解析：a中加入少量CuSO4溶液，发生反应：ZnCuSO4=ZnSO4Cu，由于部分Zn用于置换Cu，因而产生的H2的量减少，但同时形成CuZn原电池，因而反应速度加快。答案为A项。11在理论上不能用于设计原电池的化学反应是(AC)AAl(OH)3(s)NaOH(aq)=NaAlO2(aq)2H2O(l)H0BCH3CH2OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H0CCO2(g)C(s)=2CO(g)H0DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)HAC(填序号)。解析：A中铁与稀H2SO4反应；B中形成SnH2SO4Fe原电池，其中Fe作负极，Sn作正极
11、，负极的电极反应是Fe2e=Fe2，正极的电极反应是2H2e=H2；C中形成ZnH2SO4Fe原电池，Zn作负极被腐蚀，总反应方程式为ZnH2SO4=ZnSO4H2。比较A、B、C三种情况可知：B中Fe作负极，被腐蚀得最快，C中的Fe作正极，被腐蚀得最慢。14(12分)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是A2e=A2。(2)装置乙中正极的电极反应式是Cu22e=Cu。(3)四种金属活动性由强到弱的顺序是DABC。解析：(1)甲装置中，二价金属A不断溶解说明A失电子发生氧化反应
12、，则A作负极，B作正极，装置甲中负极的电极反应式是A2e=A2。(2)乙装置中，C的质量增加说明C电极上铜离子得电子发生还原反应，则C作正极，B作负极，装置乙中正极的电极反应式是Cu22e=Cu。(3)丙装置中，A上有气体产生，说明A上氢离子得电子发生还原反应，则A作正极，D作负极，结合(1)(2)分析可知，四种金属活动性强弱顺序是DABC。15(14分)观察图A、B、C，回答下列问题：(1)把一块干净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡产生，再平行插入一块铜片，可观察到铜片上没有(填“有”或“没有”)气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(见图A)，组成一个原电池，正极的电极反
13、应式为2H2e=H2。(2)如果烧杯中最初装入的是2 molL1 500 mL的稀硫酸溶液，构成铜锌原电池(见图B，假设产生的气体没有损失，锌失去的电子完全沿导线流入铜电极)，当在标准状况下收集到11.2 L的氢气时，则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为(溶液体积变化忽略不计)c(H2SO4)1_molL1，c(ZnSO4)1_molL1。(3)如果电极材料分别是铁片和石墨并进行连接，插入氯化钠溶液中(见图C)，放置数天后，铁棒上出现的现象是生锈。(4)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，废电池必须进行集中处理的问题已被提到议事日程，其最主要的原因是B。A回收利用电池外壳的金属B防
14、止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤、水源造成污染C防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品D回收其中的石墨电极解析：(1)干净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡产生，是由于锌和酸反应，产生了氢气。若再平行插入一块铜片，由于铜不和硫酸反应，所以铜片没有气泡产生；若将两者用导线连接起来，如题图A所示，组成原电池，铜为正极，发生反应：2H2e=H2。(2)在该装置中，发生反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2，生成11.2 L氢气，消耗0.5 mol H2SO4，生成0.5 mol ZnSO4，溶液的体积为500 mL，所以c(H2SO4)1 molL1，c(ZnSO4)1 molL1。(3)在装置C中，正极为石墨，负极为铁，铁生锈。(4)本题考查了废旧电池的回收，主要原因是防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤、水源造成污染。
